Прикладная механика / 1

Часть 2. Основы проектирования и конструирования типовых элементов конструкций

Под типовыми понимают такие части машин, которые встречаются в них вне зависимости от функционального назначения. К таким элементам конструкций относят соединения, передачи и части конструкций, обеспечивающие вращательное движение.

При проектировании типовых элементов конструкций определяют их размеры, исходя из используемых конструкционных материалов и критериев работоспособности. Под критерием работоспособности понимают возможность предотвращения наиболее характерного вида повреждения. При этом обеспечивается функционирование объекта в течение заданного промежутка времени.

Общим критерием работоспособности является прочность, т.е. способность противостоять действующим нагрузкам без разрушения. Причины разрушений многообразны, поэтому и расчеты различных объектов имеют особенности.

Результат проектного расчета зубчатой передачи:

Результат расчета резьбового соединения:

a_w

d₁

min

b_w

При конструировании разрабатывается конкретный облик детали, при этом учитываются свойства материала, технологии обработки, назначение объекта, тип производства.

При разработке любого технического проекта реализуются следующие стадии работы: техническое предложение, эскизный проект, рабочий проект, рабочий проект, рабочая документация.

Критерии работоспособности:

Различают 3 основных критерия работоспособности типовых элементов конструкций. Основной критерий прочность, дополнительные критерии – жесткость и износостойкость.

Расчет на жесткость и износостойкость часто связывают с критериями прочности. Т.о. путем оценки прочности каждого типового элемента конструкции можно обеспечить его работоспособность по 3-м основным критериям. Такой подход позволяет обеспечивать получение работоспособной, но не оптимальной конструкции.

Механические передачи.

Будем рассматривать передачи, преобразующие входное вращательное движение в выходное вращательное движение.

Р_вых + Р_вх = 0

Р_вх>0 Р_вых>0

Если система идеальна, то потерь мощности нет и Р_вх = Р_вых

P_вх P_вых =(Р_вых/Р_вх)*100% =100%

В реальной системе Р_вых < Р_вх; ΔР=Р_вх – Р_вых – потери в системе

<100%